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JPH02101933A - Method and apparatus for protecting engine-starting auxiliary battery - Google Patents

Method and apparatus for protecting engine-starting auxiliary battery

Info

Publication number
JPH02101933A
JPH02101933A JP63254337A JP25433788A JPH02101933A JP H02101933 A JPH02101933 A JP H02101933A JP 63254337 A JP63254337 A JP 63254337A JP 25433788 A JP25433788 A JP 25433788A JP H02101933 A JPH02101933 A JP H02101933A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
auxiliary battery
battery
voltage
engine starting
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63254337A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruo Hayashi
輝雄 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TAMUKI DENSHI KOGYO KK
Original Assignee
TAMUKI DENSHI KOGYO KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TAMUKI DENSHI KOGYO KK filed Critical TAMUKI DENSHI KOGYO KK
Priority to JP63254337A priority Critical patent/JPH02101933A/en
Publication of JPH02101933A publication Critical patent/JPH02101933A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

PURPOSE:To protect batteries securely by cutting OFF the connection of an engine-starting car-loaded battery and auxiliary batteries connected in parallel with said car-loaded battery, when the voltage of at least one of auxiliary batteries falls or rises from a specified value. CONSTITUTION:An engine-starting car-loaded battery 2 is connected in parallel with auxiliary batteries 4, 5 by booster cables 10, 11. The series-parallel connection of said auxiliary batteries 4, 5 is changed by a manual switch 6 according to the voltage of said car-loaded battery 2. When it is detected 18 that the voltage of said auxiliary battery 5 lowers from a specified value and when the voltage drop between both ends 7, 11 of said booster cable 10 is more than a given value, comparison circuits 17 and 18 output power to turn ON AND 20. When the voltage of the auxiliary battery 5 is more than said specified value, said comparison circuit 19 is turned ON. In either case, said circuits are triggered 22 via OR circuit 21, a thyristor 23 is turned ON, a breaker 9 is tripped 24, and a buzzer 25 is rung. Thus, the false connection of said auxiliary batteries is prevented so that batteries are protected securely.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジン始動補助バッテリーの接続ミスに対
する保護方法及び保護装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method and device for protecting against connection errors of an auxiliary engine starting battery.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

特に建設現場で用いる連載類は、購入するにもリースす
るにもその料金が極めて高価なものが多いが、そればか
りでなく、連載類の作業工程への導入は、十分なスケジ
ユーリングのもとに最も適切な時にできるだけ短時間に
行われるようにするものであって、それが予定外に体停
止した場合の影響は極めて大きい。最も頻繁で普通の故
障として、車載バッテリーが放電し尽くしてしまったた
め、エンジン始動が不能になって、当該車両や登載装置
が動かなくなり、バッテリーを取り替えるか充電するま
で休止せざるを得なくなることがある。こうしたときに
、休止時間をできるだけ短縮することが切実な要求にな
っている。 そこでその対策として、常に予備の補助バ
ッテリーを備えておき、車載バッテリーの放電が原因で
当該車両もしくは登載装置運転のためのエンジンの始動
ができない場合には、該補助バッテリーを並列接続して
直ちにエンジン始動できるようにするのが当り前になっ
ている。 同様の要求は各種業態においてみられ、例え
ば、農業分野でも適切な時期に集中した作業を必要とす
るから、やはり不測の休止が重大な能率阻害要因となる
ので、上記のような補助バッテリーは農機にと。でも必
需品になっている。
In particular, serials used at construction sites are often extremely expensive to purchase or lease, but not only that, but the introduction of serials into the work process requires sufficient scheduling. This is done at the most appropriate time and in the shortest possible time, so if the body stops unexpectedly, the impact would be extremely large. The most common and common failure is when a vehicle's battery is fully discharged, making it impossible to start the engine and causing the vehicle or onboard equipment to stop working until the battery can be replaced or recharged. be. In such cases, there is an urgent need to shorten downtime as much as possible. Therefore, as a countermeasure, always have a spare auxiliary battery on hand, and if the engine cannot be started to operate the vehicle or mounted equipment due to discharge of the vehicle battery, connect the auxiliary battery in parallel and immediately start the engine. It has become commonplace to be able to start the car. Similar requirements can be found in various types of business.For example, in the agricultural field, concentrated work is required at appropriate times, and unexpected stoppages are a serious factor hindering efficiency, so the above-mentioned auxiliary battery Nito. But it has become a necessity.

ところでこうした作業を行う人は必ずしも当該作業の熟
練者と言うわけではなく、特に異常が起こったときにし
か必要でない補助バッテリーの取扱に堪能であることを
期待することはでをない。また夜間作業においては熟練
者といえども誤操作することがある。このように、車載
バッテリーの極を誤って補助バッテリーと接続して大き
な火花を飛ばすことは、実際にしばしば見られることで
ある。大容量のバッテリーを用いる連載などでは、火花
となった溶融金属が1m以上も飛び散ることとなる。こ
の火花で作業員が火傷を負う危険があるばかりでなく、
これが建設現場であるならば、燃料油、塗料、木材等、
周囲にふんだんにある可燃物に引火して火災になる可能
性があり、安全上重大である。
By the way, the people who carry out such work are not necessarily experts in the work concerned, and it cannot be expected that they will be proficient in handling the auxiliary battery, which is only needed when an abnormality occurs. Furthermore, when working at night, even experienced workers may make mistakes. In this way, it is often seen in practice that the wrong pole of the vehicle battery is connected to the auxiliary battery, causing a large spark. In serial programs that use large-capacity batteries, sparks can cause molten metal to fly more than 1 meter away. Not only is there a risk of burns to workers from these sparks, but
If this is a construction site, fuel oil, paint, wood, etc.
This is a serious safety issue as there is a possibility of igniting combustible materials that are abundant in the surrounding area and causing a fire.

大きな事故にならなくとも、補助電池の破損や不要な消
耗をきたすことは言うまでもない。こうした逆接続によ
る事故を防止する方策として、接続時の過電流を検出し
て接続線路を遮断する方法が行われるが、エンジン始動
の際に流すべき電流も又大きいため、検出電流定格を下
げることが困難であって、異常時の作動時間が長くなり
バッテリーが何等かの損傷を受けることは避けられない
。このため、より迅速な作動を可能にする方法の開発が
望まれていた。 また、実開昭59−71568号公報
などに開示されるように、ブースタケーブルの車載バッ
テリーに近い側で、該画線間にダイオードを逆方向に挿
入しておき、逆接続すれば電流が通ずるのを検出して判
定する方法も提案されているが、実際に逆接続する時に
は、両バッテリーを直列に接続する閉回路が形成され、
ダイオードが接続された位置における電位は、ブースタ
ケーブルの抵抗バランスや電流に依存するから、上記ダ
イオードを流れる電流は不確実なものになり、この方法
の信頼性は到底実用に耐えない。また上記方法は、ブー
スタケーブルの補助バッテリー側接続を逆にする場合に
は、検出回路が逆作動するという欠点を包含するもので
ある。
Needless to say, even if a major accident does not occur, the auxiliary battery may be damaged or consumed unnecessarily. As a measure to prevent accidents caused by such reverse connections, a method is used to detect overcurrent at the time of connection and cut off the connecting line, but since the current that must be passed when starting the engine is also large, it is necessary to lower the detection current rating. However, it is difficult to avoid this, and it is inevitable that the operating time will be longer in the event of an abnormality, and that the battery will be damaged in some way. Therefore, it has been desired to develop a method that enables faster operation. Additionally, as disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 59-71568, a diode is inserted in the opposite direction between the lines on the side of the booster cable near the vehicle battery, and if the connection is reversed, current will flow. A method has been proposed to detect and judge the battery, but when actually connecting the batteries in reverse, a closed circuit is formed that connects both batteries in series.
Since the potential at the location where the diode is connected depends on the resistance balance of the booster cable and the current, the current flowing through the diode is uncertain, and the reliability of this method is far from practical. The above method also has the drawback that the detection circuit operates in reverse if the connection of the booster cable to the auxiliary battery side is reversed.

さらに、車載バッテリーの電圧仕様が変わってもスイッ
チでバッテリーユニットの直列並列接続を切り換えて対
応するタイプの補助バッテリー装置を用いるときには、
上述の逆接続ミスに加えて、電圧定格を誤って車載バッ
テリーと補助バッテリーを接続することがしばしばあっ
て、この場合、例えば補助バッテリー内で生ずる充電反
応により水素ガスが発生して、極端な場合にはバッテリ
ーが損壊することもある。
Furthermore, even if the voltage specifications of the vehicle battery change, when using a corresponding type of auxiliary battery device by switching between series and parallel connections of battery units with a switch,
In addition to the above-mentioned reverse connection mistakes, it is often the case that the vehicle battery and the auxiliary battery are connected with the wrong voltage rating, in which case, for example, the charging reaction that takes place in the auxiliary battery generates hydrogen gas, which in extreme cases The battery may be damaged.

なお、誤結線が検出された場合には、結線をやり替えた
上でなければ再度操作することができないようにするこ
とが好ましいのは言うまでもない。
It goes without saying that if an incorrect connection is detected, it is preferable that the operation cannot be performed again unless the connection is changed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記に鑑み、補助バッテリーを車載バッテリーと接続す
るときに、逆接続もしくは電圧不整合であるときには自
動的に断線し警報するエンジン始動補助バッテリー保護
方法と保護装置を提供するものである。
In view of the above, it is an object of the present invention to provide an engine starting auxiliary battery protection method and protection device that automatically disconnects and warns when there is a reverse connection or voltage mismatch when connecting an auxiliary battery to an on-vehicle battery.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記の目的を達成するため、本発明によるエンジン始動
補助バッテリー保護方法は、補助バッテリーの端子電圧
が予め定める値より低下し、かつ補助バッテリーとブー
スタケーブル用の端子の間の電圧降下が予め定める値よ
り大きいことを検出したときに、車載バッテリーとの結
合を遮断することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the engine starting auxiliary battery protection method according to the present invention is provided such that the terminal voltage of the auxiliary battery is lower than a predetermined value, and the voltage drop between the auxiliary battery and the booster cable terminal is a predetermined value. It is characterized by cutting off the connection with the vehicle battery when it detects that the battery is larger than that.

また、本願に係る別のエンジン始動補助バッテリー保護
方法は、上記に加えて車載バッテリーと結合された補助
バッテリーの端子電圧が予め定める値よりも高いときに
車載バッテリーとの結合を遮断することを特徴とする。
In addition to the above, another engine starting auxiliary battery protection method according to the present application is characterized in that, in addition to the above, the connection with the in-vehicle battery is cut off when the terminal voltage of the auxiliary battery connected to the in-vehicle battery is higher than a predetermined value. shall be.

上記保護方法を直接実施する本願に係るエンジン始動補
助バッテリー保護装置は、1個もしくは2個以上のバッ
テリーからなるエンジン始動補助バッテリーユニットを
用いるものであって、補助バッテリーの端子電圧が予め
定める電圧より低いことを検出する比較回路と、車載バ
ッテリーに結合する補助バッテリーユニットの端子の電
位と該車載バッテリーに接続するブースタケーブルのた
めの接続端子の間の電圧降下が予め定める電圧より高い
ことを検出する比較回路と、両比較回路がともに検出信
号を出すときに補助バッテリーと車載バッテリーとの接
続を遮断する回路遮断器とから構成されることを特徴と
する。本願に係る別のエンジン始動補助バッテリー保護
装置は、上述の保護装置に加えて、さらに前記補助バッ
テリーの端子電圧が予め定める電圧より高いことを検出
する比較回路を備え、該検出信号によっても前記遮断器
を作動させるようになっていることを特徴とする。
The engine starting auxiliary battery protection device according to the present application, which directly implements the above protection method, uses an engine starting auxiliary battery unit consisting of one or more batteries, and the terminal voltage of the auxiliary battery is lower than a predetermined voltage. a comparison circuit that detects that the voltage drop between the potential of the terminal of the auxiliary battery unit coupled to the on-board battery and the connection terminal for the booster cable that connects to the on-board battery is higher than a predetermined voltage; It is characterized by comprising a comparison circuit and a circuit breaker that cuts off the connection between the auxiliary battery and the vehicle battery when both comparison circuits output detection signals. Another engine starting auxiliary battery protection device according to the present application includes, in addition to the above-mentioned protection device, a comparison circuit that detects that the terminal voltage of the auxiliary battery is higher than a predetermined voltage, and the detection signal also causes the shutoff. It is characterized by being designed to operate a device.

本願に係るさらに別のエンジン始動補助バッテリー保護
装置は、前記遮断器が作動すると同時に吹鳴する警報ブ
ザーを備え、該警報ブザーの接地側端子が遮断される線
路の車載バッテリー側に接続されていることを特徴とす
る。
Still another engine starting auxiliary battery protection device according to the present application includes an alarm buzzer that sounds at the same time as the circuit breaker is activated, and a ground terminal of the alarm buzzer is connected to the on-vehicle battery side of the track to be cut off. It is characterized by

〔作 用〕[For production]

補助バッテリーユニットと車載バッテリーの電極の正逆
を誤ってブースタケーブルで接続したときに、閉回路中
に両バッテリーが直列接続されることになるため、回路
中のいずれの補助バッテリーの端子電圧も極端に低下し
、同時に補助バッテリーから車載バッテリーに向かって
大電流が流れる。本願によれば、これらを装置内部のみ
で高感度高速に検出することができるから、誤結線した
導線接続を特別な外部装置を用いることなく高速に断絶
することができる。
If the auxiliary battery unit and the vehicle battery are connected with the booster cable with their electrodes in the wrong direction, both batteries will be connected in series during a closed circuit, and the terminal voltage of any auxiliary battery in the circuit will be extremely high. At the same time, a large current flows from the auxiliary battery to the vehicle battery. According to the present application, since these can be detected with high sensitivity and high speed only inside the device, it is possible to quickly disconnect erroneous conductor connections without using any special external device.

また電極の極性は正しくても電圧定格を誤って、補助バ
ッテリーの端子電圧が上昇した場合に、それを直ちに検
出して導線の接続を断ち、補助バッテリーが加圧充電さ
れることを防ぐことができる。
In addition, if the terminal voltage of the auxiliary battery increases due to incorrect voltage rating even if the electrode polarity is correct, it is possible to immediately detect this and disconnect the conductor to prevent the auxiliary battery from being pressurized and charged. can.

さらに警報ブザーの接地側端子を遮断器の車載バッテリ
ー側に接続するものは、遮断器を作動させると同時に鳴
るようになった警報ブザーが、該遮断器が作動して接続
導線が断絶した後も、車載バッテリーの負電極と接続し
ているために吹奏し続け、作業者がブースタケーブルを
該車載バッテリーから引き外した時に初めて鳴り止むよ
うになっている。このように、ブースタケーブルの接続
をやり直すまでブザーが鳴り続けるために、うかつな作
業者が操作する場合にもそのまま再度スイッチを投入す
るようなことがなくなる。
Furthermore, if the ground terminal of the alarm buzzer is connected to the vehicle battery side of the circuit breaker, the alarm buzzer will sound at the same time as the circuit breaker is activated, but even after the circuit breaker is activated and the connecting conductor is severed. Because it is connected to the negative electrode of the vehicle battery, it continues to play, and only stops when the operator disconnects the booster cable from the vehicle battery. In this way, since the buzzer continues to sound until the booster cable is reconnected, there is no need to turn on the switch again even if a careless operator performs the operation.

〔実施例〕〔Example〕

以下図示の実施例を参照しながら本発明の詳細な説明す
る。
The present invention will be described in detail below with reference to the illustrated embodiments.

図面は本発明の1実施例を示すブロック図である。 本
実施例のエンジン始動補助バッテリー装置(1)は、ス
イッチ(6)を手動で操作することによって直列並列切
り替え可能な2個の12V蓄電池(4)、 (5)が設
備されている。即ち始動すべきエンジン用車載バッテリ
ー(2)が12Vのときには、スイッチ(6)を切り換
えて両電池を並列に結線し、24Vのときには直列結線
することにより、いずれにも使用できるようになったも
のである。補助バッテリー装置(1)の正極側端子(7
)と負極側端子(8)を1対のブースタケーブル(10
)、 (11) によってそれぞれ車載バッテリー(2
)の正極端子と負極端子につないで使用する。車載バッ
テリーはエンジン始動回路(3)につながっている。 
補助バッテリーの負極側導線にはその負極側端子(8)
までの間にノーヒユーズブレーカ(9) が介在してい
て、手動により、また自動的に、遮断できるようになっ
ている。
The drawing is a block diagram showing one embodiment of the present invention. The engine starting auxiliary battery device (1) of this embodiment is equipped with two 12V storage batteries (4) and (5) that can be switched in series and parallel by manually operating a switch (6). In other words, when the on-board engine battery (2) to be started is 12V, the switch (6) is switched to connect both batteries in parallel, and when the voltage is 24V, the batteries are connected in series, so that both batteries can be used. It is. The positive terminal (7) of the auxiliary battery device (1)
) and the negative terminal (8) with a pair of booster cables (10
) and (11) respectively, the in-vehicle battery (2
) is used by connecting it to the positive and negative terminals of the The onboard battery is connected to the engine starting circuit (3).
The negative terminal (8) of the auxiliary battery is attached to the negative conductor of the auxiliary battery.
There is a no-fuse breaker (9) in between, which can be shut off manually or automatically.

正極側導線には十分太い導線が用いられて、補助バッテ
リーの正極と装置操作面の正極側端子(7)を結線して
いる。 蓄電池はそれぞれ取り替えることが可能である
し、表示していない充電装置によって充電することも可
能であることは言うまでもない。また夜間作業用の照明
器を設備しておくことも行われる。
A sufficiently thick conductive wire is used for the positive electrode side conductor to connect the positive electrode of the auxiliary battery and the positive electrode side terminal (7) on the operation surface of the device. It goes without saying that each storage battery can be replaced, and that it can also be charged using a charging device not shown. Additionally, lighting equipment will be installed for night work.

本実施例は、上に述べた従来の装置が有する機能にさら
に誤結線に対する保護回路を付加したエンジン始動補助
バッテリー装置である。保護回路の検出回路部分(15
)は、以下に述べる3個の状態を検出し、これを処理し
て異常を判定し、警報ブザー及びノーヒユーズブレーカ
駆動回路(16)を作動させるものである。
This embodiment is an engine starting auxiliary battery device which has the functions of the conventional device described above and further includes a protection circuit against incorrect connection. Detection circuit part of protection circuit (15
) detects the following three conditions, processes them to determine an abnormality, and operates the alarm buzzer and no-fuse breaker drive circuit (16).

まずその1は、誤結線時にブースターケーブル(10)
、 (11)を流れる異常電流の検出であって、実際に
は、車載バッテリー(2) に接続される補助バッテリ
一端子点) (4)、 (5)の正極端子に近いところ
(12)と装置操作面の正極側端子(7)との間におけ
る電位差が予め定める値より大きいか否かを検出するこ
とによる。これは電源電圧を抵抗器(30)、 (31
)で適当に分圧して得られる比較用電圧を反転入力端子
に入力した普通の演算増幅器(17)を用いても実施で
きる。即ち、上述のバッテリ一端子点(12)の電圧を
該演算増幅器(17)の非反転入力端子に入力抵抗を介
して入力し、操作面端子点(7)の電圧を同じ抵抗値を
有する人力抵抗を介して反転入力端子に入力するものと
すれば、該演算増幅器(17)は、上記両型圧の差を上
記比較用電圧と比較し、前者が大きければ正方向に飽和
した出力信号を出す。
First of all, if you connect the booster cable (10) incorrectly,
, (11), and in reality, it is detected at the point (12) near the positive terminal of (4), (5) (one terminal point of the auxiliary battery connected to the vehicle battery (2)). This is done by detecting whether or not the potential difference between the positive terminal (7) on the operation surface of the device and the positive terminal (7) is greater than a predetermined value. This connects the power supply voltage to the resistor (30), (31
This can also be carried out using an ordinary operational amplifier (17) whose inverting input terminal receives a comparison voltage obtained by appropriately dividing the voltage at (). That is, the voltage at the battery one terminal point (12) is inputted to the non-inverting input terminal of the operational amplifier (17) via the input resistor, and the voltage at the operating surface terminal point (7) is inputted by human input having the same resistance value. If it is input to the inverting input terminal via a resistor, the operational amplifier (17) compares the difference between the two types of pressure with the comparison voltage, and if the former is larger, outputs an output signal saturated in the positive direction. put out.

前記画点間の導線抵抗は、できるだけ大きな電流を供給
するという装置の目的に適応して極めて小さいものでは
あるが、例えば導線の抵抗が1mΩあれば300Aの電
流が流れるときに0.3Vの電圧降下を生ずるから十分
な感度を確保できる。 なお、前記比較用電圧は設定す
る値によって、別に基準電池を利用しても、より簡便に
ダイオードの順方向電圧低下を用いても得ることができ
る。また上記では1個の演算増幅器を用いて実施した上
記演算処理は例えば比較器2個で実行するのでも、電圧
をAD変換してデジタル演算処理手段を用いて実行する
のでもよいことは当然である。
The resistance of the conductive wire between the picture points is extremely small in accordance with the purpose of the device to supply as large a current as possible, but for example, if the resistance of the conductive wire is 1 mΩ, a voltage of 0.3 V will be generated when a current of 300 A flows. Since the drop occurs, sufficient sensitivity can be ensured. Note that the comparison voltage can be obtained by using a separate reference battery or more simply by using a forward voltage drop of a diode, depending on the value to be set. In addition, it goes without saying that the arithmetic processing performed using one operational amplifier in the above example may be performed using two comparators, or may be performed by AD converting the voltage and using digital arithmetic processing means. be.

検出すべき状態の第2は、補助バッテリ一端子電圧の異
常低下である。逆接続すると電流が流れると同時に蓄電
池の端子電圧が大きく低下するから、上記過大電流と共
に検出することによって、確実に誤結線が判定できる。
The second condition to be detected is an abnormal drop in the voltage at one terminal of the auxiliary battery. If the connection is reversed, a current flows and at the same time the terminal voltage of the storage battery is greatly reduced. Therefore, by detecting the excessive current together with the above-mentioned excessive current, incorrect connection can be reliably determined.

またこの時の電圧低下は蓄電池が直列に接続されている
場合にはその全てに同様に生ずるから、必ずしも車載バ
ッテリーへの供給電圧を直接測定する必要はなく前記保
護回路の電源に用いている電池の端子電圧を検出するだ
けで足りる。比較器(18)が蓄電池(5)の端子電圧
(13)を予め定められた閾値と比較し、低い場合に出
力する。比較器として、比較すべき入力端子を逆方向の
ツェナーダイオードと2個の抵抗器を直列接続した回路
に導入し、両抵抗器の中間点の電圧を別の抵抗器を通し
てエミッタが接地されているスイッチ用トランジスター
のベースに導くような構成にすると、簡単な設計で任意
の閾値が作れるものが容易に得られる。即ち、端子電圧
(13)がツェナー電圧を越えて十分高ければ、電流が
抵抗器を流れ両抵抗器の中間点における電圧がベースを
エミッタに対して順方向にバイアスするのでトランジス
ターは導通するのに対し、端子電圧が低くなるとツェナ
ーダイオードを通って流れる電流は小さくなり、あるい
は遮断され、上記中間点の電圧が降下するので、トラン
ジスターは遮断してコレクター電圧は上昇する。この切
り替えが起こる電圧は、ツェナー電圧および抵抗器の抵
抗値によって変えることができる。
In addition, the voltage drop at this time occurs in the same way in all storage batteries connected in series, so it is not necessarily necessary to directly measure the voltage supplied to the vehicle battery, but rather to the battery used as the power source for the protection circuit. It is sufficient to detect the terminal voltage of A comparator (18) compares the terminal voltage (13) of the storage battery (5) with a predetermined threshold and outputs an output if it is low. As a comparator, the input terminals to be compared are introduced into a circuit consisting of a reverse Zener diode and two resistors connected in series, and the voltage at the midpoint of both resistors is passed through another resistor whose emitter is grounded. If the configuration is such that it leads to the base of the switching transistor, it is easy to create an arbitrary threshold value with a simple design. That is, if the terminal voltage (13) is high enough to exceed the Zener voltage, the transistor will conduct because current flows through the resistor and the voltage at the midpoint of both resistors forward biases the base with respect to the emitter. On the other hand, when the terminal voltage decreases, the current flowing through the Zener diode becomes smaller or is cut off, and the voltage at the intermediate point drops, so the transistor is cut off and the collector voltage increases. The voltage at which this switching occurs can be varied by the Zener voltage and the resistance value of the resistor.

前記演算増幅器(17)の検出出力と上記比較器(18
)の検出出力信号はAND回路(20)に入力されてそ
こで逆接続の有無が判定される。
The detection output of the operational amplifier (17) and the comparator (18)
) is input to an AND circuit (20), where it is determined whether there is a reverse connection.

検出さるべき状態の第3は、補助バッテリーの端子電圧
の異常上昇である。補助バッテリーが並列接続されて1
2V出力になっているときに24V車載バツテリーに接
続するようなミスを犯すと、補助バッテリーは車載バッ
テリーから高圧充電を受ける形になって端子電圧は例え
ば18V程度まで異常上昇する。この時の電圧上昇は前
記保護回路の電源に用いている蓄電池(5ン にも生ず
るから、その端子電圧だけで上記誤操作を検出できる。
The third condition to be detected is an abnormal rise in the terminal voltage of the auxiliary battery. Auxiliary batteries are connected in parallel 1
If you make a mistake such as connecting to a 24V car battery when the output is 2V, the auxiliary battery will receive high voltage charging from the car battery and the terminal voltage will abnormally rise to about 18V, for example. Since the voltage increase at this time also occurs in the storage battery (5-inch) used as the power source for the protection circuit, the above-mentioned erroneous operation can be detected only from the terminal voltage of the storage battery.

比較器(19)が蓄電池(5)の端子電圧(13)を予
め定められた閾値、例えば15Vと比較し、それより高
い場合に検出信号を出力する。このとき、前述したもの
と同様に、逆方向のツェナーダイオードと2個の抵抗器
を直列接続した回路を設け、両抵抗器の中間点から抵抗
器を通してスイッチ用トランジスターのベースに導くよ
うにすることによって、上記目的の比較器が構成できる
。即ち、端子電圧(13)が正常の値であれば、上記中
間点の電圧がベースをエミッタに対して逆方向にバイア
スするのでトランジスターは遮断してコレクター電圧は
高くなっているが、前記端子電圧がツェナー電圧を越え
て十分高くなればトランジスターは導通してコレクター
電圧は低下する。こうして構成される比較器は車載バッ
テリーとの定格不整合を検出すると出力が低下してそれ
を知らせる。車載バッテリーが36Vあるいは48V定
格の場合にも同様にして機能させることができる。
A comparator (19) compares the terminal voltage (13) of the storage battery (5) with a predetermined threshold, for example 15V, and outputs a detection signal if it is higher than that. At this time, similarly to the above, a circuit is provided in which a Zener diode in the opposite direction and two resistors are connected in series, and the circuit is led from the midpoint between the two resistors through the resistor to the base of the switching transistor. The comparator for the above purpose can be constructed by: That is, if the terminal voltage (13) is a normal value, the voltage at the midpoint biases the base in the opposite direction to the emitter, so the transistor is cut off and the collector voltage is high, but the terminal voltage When the voltage becomes high enough to exceed the Zener voltage, the transistor becomes conductive and the collector voltage decreases. When the comparator configured in this manner detects a rating mismatch with the on-board battery, the output is reduced to notify the user of the mismatch. It can function in the same way even if the vehicle battery is rated at 36V or 48V.

バッテリーの電圧定格不整合を指示する前記比較器(1
9)の検出出力と、ブースタケーブルの逆接続を指示す
る前記AND回路(20)の検出出力は、OR回路(2
1)に入力されている。上記のいずれかが検出されたと
きに、トリガー回路(22)が該OR回路(21)の出
力を受けてトリガーを発生させてサイリスク(23)を
点弧し、電磁コイル(24)に通電してノーヒユーズブ
レーカ(9)を作動する。この時同時に警報ブザー(2
5)に通電してブザーを鳴らす。前記比較器が上述のト
ランジスタ回路による場合には検出出力の符号によって
符号変換器を用いる必要があるが、論理の本質に変わる
ところは無い。こうしたノーヒユーズブレーカは作動時
間が数lOミリ秒のものが得られる。これは従来多用さ
れる過電流検知型のものが作動するまで例えば2秒程度
かかるのと比較して大きな効果がある。もちろん、両者
を併用することは作動原理が異なるものの組合せである
から、全体としての信頼性がさらに向上することは言う
までもない。
said comparator (1) indicating a battery voltage rating mismatch;
The detection output of 9) and the detection output of the AND circuit (20) that instructs reverse connection of the booster cable are connected to the OR circuit (20).
1) is entered. When any of the above is detected, the trigger circuit (22) receives the output of the OR circuit (21) and generates a trigger to ignite the cyrisk (23) and energize the electromagnetic coil (24). to operate the no-fuse breaker (9). At this time, the alarm buzzer (2
5) Turn on the power and sound the buzzer. If the comparator is formed by the transistor circuit described above, it is necessary to use a sign converter depending on the sign of the detection output, but the essence of the logic remains the same. Such a no-fuse breaker has an operating time of several 10 milliseconds. This has a great effect compared to the overcurrent detection type that is commonly used in the past, which takes about 2 seconds to operate. Of course, since using both together is a combination of devices with different operating principles, it goes without saying that the overall reliability is further improved.

本実施例においては、保護回路の正極電源線(28)は
、1個の補助バッテリー(5)の正電極側内部端子(1
3)からダイオード(26)を通じて給電蓄積される大
容量の電解コデンサ(27)につながっている。このよ
うに回路電源を1個のバッテリー(5)から取るためバ
ッチ!J −(4)、 (5)が直列並列切り換えられ
ても電源電圧が変動しないから、回路設計が容易である
。上記ダイオード(26)があるため、補助バッテリー
(5)を正逆誤って接続した場合にも逆電圧がかからな
いので、回路素子を破損することがない。また車載バッ
テリー(2)  と誤接続をして補助バッテリー(5)
の端子電圧が低下する場合にも、上記ダイオード(26
)が放電を防ぎコンデンサ(27)の蓄電によってノー
ヒユーズブレーカ(9)等の作動を確保することができ
る。保護回路の低圧側電源線(14)、 (29)は、
検出回路(15)に当たる部分(14)が上述の補助バ
ッテリー(5)の負電極に結線されていて常時作動する
ようになっている。一方、警報ブザー(25)及びノー
ヒユーズブレーカ(9)の駆動回路(16)の部分(2
9)はノーヒユーズブレーカ(9)より車載バッテリー
(2)側に結線されているから、ノーヒユーズブレーカ
(9)が作動して上記補助バッテリー(5)と切り離さ
れる時にも、車載バッチリーク2)の出力によって警報
ブザー(25)は鳴り続け、ブースターケーブルを外し
たときに始めて鳴り止むようになっている。
In this embodiment, the positive power supply line (28) of the protection circuit is connected to the positive internal terminal (1) of one auxiliary battery (5).
3) is connected through a diode (26) to a large-capacity electrolytic capacitor (27) where power is stored. In this way, the circuit power is taken from one battery (5), so batch! Since the power supply voltage does not change even if J-(4) and (5) are switched in series and parallel, circuit design is easy. Due to the presence of the diode (26), even if the auxiliary battery (5) is connected in the wrong direction, a reverse voltage will not be applied, so that the circuit elements will not be damaged. Also, the auxiliary battery (5) was connected incorrectly to the vehicle battery (2).
Even when the terminal voltage of the diode (26
) prevents discharge, and the operation of the no-fuse breaker (9) etc. can be ensured by storing electricity in the capacitor (27). The low voltage side power supply lines (14) and (29) of the protection circuit are as follows:
A portion (14) corresponding to the detection circuit (15) is connected to the negative electrode of the above-mentioned auxiliary battery (5) so that it is always activated. On the other hand, the part (2) of the drive circuit (16) of the alarm buzzer (25) and no-fuse breaker (9)
9) is connected to the in-vehicle battery (2) side from the no-fuse breaker (9), so even when the no-fuse breaker (9) operates and is disconnected from the auxiliary battery (5), the in-vehicle batch leak 2) The alarm buzzer (25) continues to sound due to the output of the booster, and only stops when the booster cable is removed.

上記構成によれば、誤結線した時に鳴りだした警報ブザ
ーを止めるためには、ブースターケーブルを正しく入れ
換えざるを得ないから、どんな作業者もそれ以上の誤操
作を起こすことがない。
According to the above configuration, in order to stop the alarm buzzer that starts sounding when the cable is incorrectly connected, the booster cable must be replaced correctly, so that no operator will make any further erroneous operations.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように、本発明の方法と装置によれば、不慣
れな作業者が操作する場合にも誤接続を検出して線路を
自動的に瞬時に遮断するから、補助バッテリーを逆接続
して起こす端子やバッテリー自身の破損事故および火花
による危険を防ぎ、また補助バッテリーの電圧定格を誤
って接続したとき生ずるバッテリーの損傷や車両側電気
回路素子の破損を防ぐことができる。
As described above, according to the method and apparatus of the present invention, even when operated by an inexperienced worker, an incorrect connection is detected and the line is automatically and instantaneously cut off. This prevents damage to the terminals and the battery itself, as well as danger from sparks, and also prevents damage to the battery and damage to the vehicle's electrical circuit elements that would occur if the voltage rating of the auxiliary battery was incorrectly connected.

本発明の方法は電圧信号を論理回路で処理して遮断する
方式であるから、従来多用されるブースタケーブルを流
れる過大電流を検出してトリップするタイプのノーヒユ
ーズブレーカを用いるのと比較して、作動時間が格段に
早くなり、確実にバッテリーの保護ができる。また、異
常を検知するための検出対象が装置内に限られるので、
特別なブースタケーブルを用いることなく、装置内にの
み回路を付加してエンジン始動バッテリー装置を適切に
保護することができる。
Since the method of the present invention is a method of processing voltage signals with a logic circuit and cutting them off, compared to using a type of no-fuse breaker that detects and trips an excessive current flowing through a booster cable, which is commonly used in the past, The operating time is much faster and the battery can be reliably protected. In addition, since the detection target for detecting abnormalities is limited to the inside of the device,
It is possible to properly protect the engine starting battery device by adding a circuit only within the device without using a special booster cable.

さらに、誤接続時に鳴るブザーが接続を訂正しなければ
鳴り止まないようになっているため、誤接続のまま再投
入することがなくなる。
Furthermore, the buzzer that sounds when a connection is incorrect will not stop ringing unless the connection is corrected, so there is no need to restart the device with an incorrect connection.

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。
Incidentally, although reference numerals are written in the claims section for convenient comparison with the drawings, the present invention is not limited to the structure shown in the accompanying drawings.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明の1実施例を示すブロック図である。 (2)・・・・・・車載バッチ’)−(4)、(5)・
・・・・・補助バッテリー、(9)・・・・・・ノーヒ
ユーズブレーカ、(15)・・・・・・検出回路、(1
6)・・・・・・駆動回路。
The drawing is a block diagram showing one embodiment of the present invention. (2)...In-vehicle badge') - (4), (5)・
...Auxiliary battery, (9) ...No fuse breaker, (15) ...Detection circuit, (1
6)...Drive circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、少なくとも1個の補助バッテリー(5)の端子電圧
が予め定める値より低下したことを検出したときに、車
載バッテリー(2)との結合を遮断することを特徴とす
るエンジン始動補助バッテリー保護方法。 2、補助バッテリーユニットの端子(12)とブースタ
ケーブル接続用端子(7)の間の電圧降下が予め定める
値以上あって、かつ少なくとも1個の補助バッテリー(
5)の端子電圧が予め定める値より低下したことを検出
したときに、車載バッテリー(2)との結合を遮断する
ことを特徴とするエンジン始動補助バッテリー保護方法
。 3、請求項1または2のいずれかに記載のエンジン始動
補助バッテリー保護方法であって、さらに前記少なくと
も1個の補助バッテリー(5)の端子電圧が予め定める
値よりも高いことを検出した場合にも、車載バッテリー
(2)との結合を遮断することを特徴とするエンジン始
動補助バッテリー保護方法。 4、1個もしくは2個以上のバッテリー(4)、(5)
からなるエンジン始動補助バッテリー装置(1)の保護
装置において、少なくとも1個の補助バッテリー(5)
の端子電圧(13)が予め定める電圧より低いことを検
出する比較回路(18)と、車載バッテリーに結合する
補助バッテリーユニットの端子(12)と該車載バッテ
リーに接続するブースタケーブル(10)のための接続
端子(7)の間の電圧降下が予め定める電圧より高いこ
とを検出する比較回路(17)と、両比較回路がともに
検出信号を出すときに補助バッテリー(4)、(5)と
車載バッテリー(2)との接続を遮断する回路遮断器(
9)とから構成されるエンジン始動補助バッテリー保護
装置。 5、請求項4記載のエンジン始動補助バッテリー保護装
置であって、さらに前記1個の補助バッテリー(5)の
端子電圧(13)が予め定める電圧より高いことを検出
する比較回路(19)を備え、該検出信号によっても前
記遮断器(9)を作動させることを特徴とするエンジン
始動補助バッテリー保護装置。 6、請求項4または5に記載のエンジン始動補助バッテ
リー保護装置であって、前記遮断器(9)が作動すると
同時に吹鳴する警報ブザー(25)を備え、該警報ブザ
ーの接地側端子(29)が遮断される線路の車載バッテ
リー側(8)に接続されていることを特徴とするエンジ
ン始動補助バッテリー保護装置。
[Claims] 1. When it is detected that the terminal voltage of at least one auxiliary battery (5) has decreased below a predetermined value, the connection with the on-vehicle battery (2) is cut off. Engine starting auxiliary battery protection method. 2. The voltage drop between the terminal (12) of the auxiliary battery unit and the booster cable connection terminal (7) is at least a predetermined value, and at least one auxiliary battery (
5) A method for protecting an engine starting auxiliary battery, characterized in that the connection with the on-vehicle battery (2) is cut off when it is detected that the terminal voltage of (5) has decreased below a predetermined value. 3. The engine starting auxiliary battery protection method according to claim 1 or 2, further comprising detecting that the terminal voltage of the at least one auxiliary battery (5) is higher than a predetermined value. Also, an engine starting auxiliary battery protection method characterized by cutting off the connection with the vehicle battery (2). 4. One or more batteries (4), (5)
A protection device for an engine starting auxiliary battery device (1) comprising: at least one auxiliary battery (5);
for a comparison circuit (18) that detects that the terminal voltage (13) of the is lower than a predetermined voltage, and a booster cable (10) that connects to the terminal (12) of the auxiliary battery unit that is coupled to the on-board battery and the on-board battery. A comparator circuit (17) that detects that the voltage drop between the connection terminals (7) of the A circuit breaker (
9) An engine starting auxiliary battery protection device comprising: 5. The engine starting auxiliary battery protection device according to claim 4, further comprising a comparison circuit (19) for detecting that the terminal voltage (13) of the one auxiliary battery (5) is higher than a predetermined voltage. , An engine starting auxiliary battery protection device characterized in that the circuit breaker (9) is operated also by the detection signal. 6. The engine starting auxiliary battery protection device according to claim 4 or 5, comprising an alarm buzzer (25) that sounds at the same time as the circuit breaker (9) operates, and a ground terminal (29) of the alarm buzzer. An engine starting auxiliary battery protection device characterized in that the device is connected to the on-vehicle battery side (8) of the track where the power is cut off.
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